Учебник 2

шайбы: шайба 12 ГОСТ 11371–78 – шайба круглой формы для крепежной детали диаметром 12 мм, исполнение 1.

Винт представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого нарезана резьба, а на другом имеется головка. Винты подразделяются на крепежные и установочные.

В зависимости от формы головки винты могут завинчиваться (отвинчиваться) ключом или отвертками, для чего в головке винта выполняется специальный шлиц (прорезь) для отвертки.

Наиболее широко применяют винты крепежные общего назначения (рис. 5.24): с цилиндрической головкой по ГОСТ 1491–80 (рис. 5.24, а), с полукруглой головкой по ГОСТ 17473–80 ( рис. 5.24, б) и с потайной головкой по ГОСТ 17475–80 ( рис. 5.24, в).

в

Рис. 5.24

Пример условного обозначения винта: винт М8×50 ГОСТ 1491–80 – винт с цилиндрической головкой, диаметром 12 мм, длиной 50 мм.

5.6. Соединение деталей крепежными изделиями

Рассмотрим такие соединения деталей, как соединение болтом,

соединение шпилькой и соединение винтом.

В соединение болтом входят болт, гайка, шайба.

На учебных чертежах изображение болтового соединения обычно строят по относительным размерам, определяемым в зависимости от диаметра резьбы (эти соотношения даны на рис. 5.25).

где m, n – толщина соединяемых деталей; S – толщина шайбы; H – высота гайки; K – длина выступающего над гайкой стержня болта.

Рассчитав длину болта, подбирают ближайшее значение l из ряда длин по ГОСТ 7798–70: 8; 10; 12; 14; 16; (18); 20; (22); 25; (2 8); 30; 32; 35; (38); 40; 45; 50; 60; 65; 70; 75; 80; (85); 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120; (125) мм. В скобках указаны длины, не рекомендованные к применению.

Покажем пример определения длины болта М12 при толщине соединяемых деталей m = 10 мм, n = 23 мм:

l = 10 + 23 + (0,15 · 12) + (0,8 · 12) + (0,3 · 12)= 48 мм.

Из ряда длин l берем ближайшее значение l = 50 мм. Для данного соединения болтом крепежные детали имеют следующие обозначения:

–болт М12×50 ГОСТ 7798–70;

–гайка М12 ГОСТ 5915–70;

–шайба 12 ГОСТ 11371–78.

Рис. 5.25

В соединение шпилькой входят шпилька, гайка, шайба. В одной из соединяемых деталей сверлят глухое отверстие-гнездо, в котором делают фаску и нарезают резьбу (рис. 5.26).

Глубина сверления определяется по формуле

l2 = l1 + 6P,

где l1 – длина посадочного конца шпильки; Р – шаг резьбы. Глубина резьбы в отверстии

l3 = l1 + 2P.

Дно гнезда имеет коническую форму с углом 120°. Длина нарезанной части гаечного конца

l0 = 2d + 6.

Рис. 5.26

На учебных чертежах шпилечное соединение изображают по относительным размерам в зависимости от диаметра резьбы d (рис. 5.27).

Рис. 5.27

Длину l шпилек выбирают из следующего ряда: 10; 12; 14; 16; (18); 20; (22); 25; (28); 30; (32); 35; (38); 40; (42); 45; (48); 50; 55;

60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; (95); 100; (105); 110; (115); 120; 130 мм. В

скобках указаны длины, не рекомендованные к применению.

Примеры условных обозначений крепежных деталей, входящих в шпилечное соединение:

– шпилька М12×45 ГОСТ 22034–76;

–гайка М12 ГОСТ 5915–70;

–шайба 12 ГОСТ 11371–78.

Соединение винтом – это узел, состоящий из винта и скрепляемых деталей. В нижней детали высверливается гнездо, в котором нарезается резьба.

На учебном чертеже диаметр гнезда, его глубина и длина нарезанной части выполняются по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы винта d и шага резьбы P.

В нижней детали высверливается гнездо (рис. 5.28), в котором нарезается резьба (d1 = d – 2 P, l2 = 2d + 4P, l3 = 2d + 2,7P). В верхней присоединяемой детали сверлится отверстие диаметром несколько больше диаметра винта (А = 1,1d). Винт свободно входит в верхнюю деталь и ввинчивается в нижнюю (l1 = 2d + 6).

Рис. 5.28

Приведем примеры выполнения соединений на сборочных чертежах при помощи винтов с головкой под отвертку (рис. 5.29).

Рис. 5.29

5.7. Трубные соединения

Трубные соединения применяют в трубопроводах для подачи воды, воздуха, газа, разного рода жидкостей. Трубопроводы могут быть различными, например резьбовыми, фланцевыми и неразъемными, выполненными сваркой или пайкой.

Резьбовые соединения труб, имеющие на концах резьбу,

осуществляются с помощью переходных деталей с внутренней резьбой, которые называются фитингами.

В системах отопления, водо- и газопроводах применяют стальные неоцинкованные (черные) трубы и оцинкованные трубы

(ГОСТ 3262–75).

В зависимости от толщины стенок трубы делятся на легкие, обыкновенные и усиленные. На концах труб нарезается трубная цилиндрическая резьба по ГОСТ 6357–81.

Основным параметром для труб и соединительных частей является величина условного прохода Dу, который примерно равен диаметру внутреннего номинального диаметра трубы. Величины условных проходов стандартизованы и могут быть взяты из справочной литературы (например, из [7; 8]).

В условном обозначении трубной резьбы на чертежах указывается в дюймах внутренний диаметр резьбы, на внешней поверхности которой выполняется данная резьба (рис. 5.30). Обозначение G1 указывает, что резьба выполнена на трубе, внутренний диаметр которой равен 1″ (25,4 мм). Однако действительный наружный диаметр этой трубы будет25,4 + 2 толщины стенки (S) = 33,25 мм.

В спецификации и других технических документах трубы обозначают условно. Примеры условных обозначений труб:

– труба 20×2.8 ГОСТ 3262–75 – труба обыкновенная, неоцинкованная, с условным проходом 20 мм, немерной длины, толщиной стенки 2,8 мм, без резьбы;

Как мы уже отмечали, для соединения труб применяются специальные детали – фитинги. В зависимости от угла между осями соединяемых труб и их количества, фитинги имеют различную форму, конструкцию и разные наименования: муфты, угольники, тройники, кресты.

Фитинги, соединяющие трубы одного диаметра, называются прямыми. Фитинги, соединяющие трубы разного диаметра, называются переходными. Соединительные резьбовые части для труб отливают из ковкого чугуна или изготавливают стальными. Они могут быть оцинкованными и неоцинкованными.

В условном обозначении фитингов указываются сокращенное наименование, знак покрытия, условные проходы Dу, начиная с наибольшего отверстия последовательно. Если величина Dу одинакова на всей соединительной части, то ее указывают один раз.

Примеры условных обозначений фитингов:

покрытия с Dу = 40 мм на Dу = 25 мм;

–крест 25×20 ГОСТ 8952–75 – переходный крест без покрытия

сDу = 25 мм на Dу = 20 мм;

–муфта 32×25 ГОСТ 8957–75 – переходная муфта без покрытия

сDу = 32 мм на Dу = 25 мм;

– муфта длинная Ц-40 ГОСТ 8955–75 – прямая длинная муфта с цинковым покрытием с Dу = 40 мм;

– контргайка 50 ГОСТ 8961–75 – контргайка без покрытия с Dу = 50 мм.

Рассмотрим, как осуществляется соединение труб с помощью муфты (рис. 5.31). Конструкцию соединения показывают в разрезе плоскостью, проходящей через ось трубы и муфты (допускается совмещение разреза с видом) и выполняют сечение плоскостью, перпендикулярной оси соединения.

Соединение двух труб муфтой состоит из соединяемых труб, муфты (ГОСТ 8954–75), контргайки (ГОСТ 8961–75) и прокладки. Сначала на конец трубы, имеющий большую нарезанную часть, навинчивается контргайка, затем муфта. Так как на правую трубу навинчивается контргайка, надевается прокладка и навинчивается часть муфты, а на левую трубу – только часть муфты, то нарезанный конец на правой трубе по величине превышает длину муфты и толщину контргайки. Для соединения труб муфту сдвигают с правого конца трубы и навинчивают на левый до отказа. После этого контргайку завинчивают до положения, при котором между муфтой и контргайкой располагается прокладка, и контргайку затягивают до отказа.

Рис. 5.31

На чертежах соединительных частей трубопроводов в обозначении трубной резьбы указывают размер внутреннего диаметра резьбы, на который нарезается резьба (см. рис. 5.31).

5.8. Шпоночные соединения

Соединение деталей для передачи вращательного движения

(вала со шкивом, зубчатым колесом и др.) осуществляется шпонками. Шпонкой называют деталь, устанавливаемую в пазах двух

сопряженных деталей и препятствующую относительному повороту или сдвигу этих деталей.

Шпоночные соединения подразделяются на два вида: напряженные, создаваемые с помощью клиновых шпонок и способные передавать крутящий момент и осевое усилие, и ненапряженные, создаваемые призматическими и сегментными шпонками и передающие только крутящий момент.

Форма и размеры большинства типов шпонок стандартизованы и зависят от условий соединения деталей и диаметра вала. На продольных разрезах соединений все шпонки показывают

нерассеченными.

Большое применение получили клиновые шпонки (рис. 5.32). Их используют, как правило, в тихоходных передачах, не требующих точного центрирования деталей по валу. Они представляют собой клинья, забиваемые в пазы соединяемых деталей. По виду эти шпонки разделяются на забивные и закладные и бывают с головкой и без головки. Верхняя грань шпонок имеет уклон 1:100. Такой же уклон имеет поверхность паза втулки. Размеры клиновых шпонок и пазов в зависимости от диаметра вала устанавливает ГОСТ 24068–80.

Рис. 5.32

Призматические шпонки обеспечивают неподвижное или скользящее (ненапряженное) соединение (рис. 5.33). Они разделяются на обыкновенные, направляющие (с плоскими или со скругленными торцами) и скользящие. По форме они бывают трех исполнений: со скруглением двух концов, со скруглением одного конца, без скругления концов. Размеры пазов, поперечное сечение и длины призматических шпонок выбирают по ГОСТ 23360–78 в зависимости от диаметра вала. Стандартные размеры глубины пазов таковы, что после сборки соединения остается небольшой зазор между верхней гранью шпонки и пазом в ступице колеса.

Рис. 5.33

Сегментные шпонки являются разновидностью призматических шпонок (рис. 5.34). Их применяют при сравнительно коротких ступицах колес. Поперечное сечение прутка представляет собой сегмент. Размеры сегментных шпонок и пазов устанавливает ГОСТ

24071–80.

Рис. 5.34

Примеры условных обозначений шпонок:

Контрольные вопросы

1.Как графически обозначается наружная и внутренняя резьба на чертежах?

2.Чем характеризуются шаг и ход резьбы?

3.Как условно обозначается метрическая резьба с крупным шагом и метрическая резьба с мелким шагом?

4.Как обозначаются различные виды резьбы (трубная цилиндрическая, трапецеидальная, упорная, коническая)?

5.Как рассчитывается длина болта для соединения деталей?

6.Из каких деталей состоит соединение болтом?

7.Из каких деталей состоит соединение винтом?

8.По каким соотношениям вычерчивается гнездо под винт?

9.Из каких деталей состоит соединение шпилькой?

10.По каким условным соотношениям вычерчивается шпилька

игнездо под шпильку?

11.По какой формуле рассчитывается длина шпильки?

12.Какие соединительные части для трубопроводов вы знаете?

13.Как обозначается условный проход труб?

14.Каков порядок соединения двух труб с помощью муфты и контргайки?

15.Как рассчитывается наружный диаметр труб?

Глава 6

НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Неразъемные соединения получили широкое распространение в машиностроении. К ним относятся соединения, выполненные сваркой, пайкой, склеиванием и с помощью заклепок. Рассмотрим их более подробно.